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马洪琪:水力发电对碳达峰碳中和的重要作用
发布者:马洪琪 中国水力发电工程学会 发布时间:2021-08-17 点击次数:216

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中国工程院院士马洪琪在《3060双碳水电科普论坛》上的发言


、我国应对气候变化的目标和挑战


习近平主席承诺中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和;到 2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。

我国发展起步晚,累计二氧化碳排放量为美国的1/2,但碳排放增长迅速,2020年全国碳排放超过100亿吨,占世界的28%,为世界上最大的碳排放国。2020年能源消费总量49.4亿吨标煤,其中化石能源占比高达85%,现有产能结构下,碳排放难以短期内达峰,距离2060年“零碳”目标有较大差距,挑战巨大,亟需把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局,开展一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。

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   二、水电在碳达峰和碳中和中的关键作用

实现“碳达峰”和“碳中和”的核心路径是“两增一降”。一是持续增加绿色能源供给量,满足持续增长的能源需求;二是持续提升生态汇碳等能力,增加森林面积和蓄积量;三是持续降低化石能源消费,进一步优化能源消费结构,控制高耗能、高碳排放行业新增产能,实施电能替代。水电作为绿色清洁能源,在我国实现双碳目标中扮演着独特作用。

我国水电技术可开发容量6.87亿KW,年发电量约3万亿KW·h。2020年水电装机3.7亿千瓦(含抽水蓄能3149万千瓦),发电量1.36万亿KW·h,相当于替代4.1亿吨标煤,减排10.5亿吨二氧化碳,效果十分显著。目前,我国水电开发率为49.3%,剩余水电开发潜力仍然巨大,仅雅鲁藏布江下游河段,装机约6000万KW,年电量3000亿KW·h,相当于3个三峡工程。

在全国碳减排形势严峻形势下,加快我国水、风、光等清洁能源开发是实现双碳目标的必备途径。风电、光伏等新能源是未来我国电力系统装机的主要增量,但风电、光伏具有随机性和间歇性,大规模上马对电网安全稳定、电能质量提出巨大挑战。水电调节性能良好,在新能源为主的电网中,水电运行方式,由电量为主、调节为辅逐渐转向量调并重或调主量辅的格局。因此,以水电为基础,统筹汇集风光新能源电力,实现源-网-荷-储一体化开发,可避免新能源单兵突进带来的系统风险。从这个意义上讲,水电开发对全国碳减排具有比本身电量更为至关重要的作用。

   三、下一步水电开发的难点和重点

    习近平总书记指出,水电开发要坚持生态优先、绿色发展,科学有序推进,在保护中发展、在发展中保护。未来我国水电开发逐渐向西南高寒高海拔地区转移,技术难度更大,经济指标更差,输电距离更长,生态环境更加脆弱,移民安置及脱贫致富要求更高。我们要按照习总书记的总体要求,以水电为基础统筹推进大型绿色能源基地建设,包括雅鲁藏布江、澜沧江、金沙江、怒江、黄河上游、雅砻江等流域大型绿色能源基地,通过基地化“打捆”开发,建设调节能力强的龙头水库,提升大型清洁能源基地电能质量和整体经济性;要适当提高水电装机容量,合理降低设计利用小时数,充分发挥水电容量对新能源的调节作用;要加强政产学研联合攻关,研究解决高寒高海拔地区超高坝建设、高水头大容量机组制造、深埋长隧洞安全建设、流域地质灾害监测预警与防灾减灾等重大工程技术难题;要积极研究应用数字化智能化技术,实现水电工程全面智能建设和智慧管理;要统筹考虑生态环境保护和征地移民脱贫致富,促进区域经济社会协调发展;要研究相应的政策措施,体现水电绿色清洁能源的综合价值,推动水电可持续发展。